Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Vì lọ và nắp được làm bằng hai loại vật liệu khác nhau, do đó chúng có hệ số giãn nở khác nhau. Vật liệu sắt sẽ giãn nở nhiều hơn thuỷ tinh khi được nhiệt lên, vì vậy khi bạn hơ nóng nắp sắt, nó sẽ giãn nở nhiều hơn lọ thuỷ tinh. Khi nắp sắt được giãn nở đủ, thì với lực xoay thường, nắp sẽ xoay dễ dàng hơn và dễ mở hơn.
Khi ta rót nước nóng vào cốc thủy tinh dày thì cốc dễ vỡ hơn là khi rót nước nóng vào cốc thủy tinh mỏng vì: tính dẫn nhiệt kém của thủy tinh, sự giãn nở không đều khi ta rót nước nóng vào cốc thủy tinh dày thì cốc dễ vỡ hơn là khi rót nước nóng vào cốc thủy tinh mỏng.
Biện pháp: làm ấm cốc trước, rót nước nóng từ từ, sử dụng cốc thủy tinh chịu nhiệt.
- Nội năng của thanh thép giảm: Thanh thép có nhiệt độ cao hơn nước nên sẽ truyền nhiệt cho nước. Khi nhiệt lượng truyền đi, động năng của các phân tử trong thanh thép giảm, làm nhiệt độ của thanh thép giảm xuống, tức là nội năng của nó giảm.
- Nội năng của nước trong chậu tăng: Nước nhận nhiệt từ thanh thép, làm cho các phân tử nước chuyển động nhanh hơn. Kết quả nội năng của nước tăng.
Bài toán:
Hỗn hợp \(A\) gồm \(N_{2}\) và \(H_{2}\). Tỉ khối hơi của \(A\) đối với \(H_{2}\) là 15. Sau khi nung có xúc tác thích hợp, thu được hỗn hợp \(B\) với tỉ khối hơi đối với \(H_{2}\) là 8,5.
Câu hỏi:
a) Tính phần trăm thể tích \(N_{2}\) trong hỗn hợp trước và sau phản ứng.
b) Tính hiệu suất phản ứng.
Giải quyết:
Phần a) Tính phần trăm thể tích của \(N_{2}\) trong hỗn hợp trước và sau phản ứng
1. Tính tỉ khối hơi của hỗn hợp \(A\) đối với \(H_{2}\):
- Tỉ khối hơi của hỗn hợp \(A\) đối với \(H_{2}\) được cho là 15. Tỉ khối hơi (so với \(H_{2}\)) có thể tính bằng công thức:
\(\text{T}ỉ\&\text{nbsp};\text{kh} \overset{ˊ}{\hat{\text{o}}} \text{i}\&\text{nbsp};\text{h}o\text{i} = \frac{\text{Kh} \overset{ˊ}{\hat{\text{o}}} \text{i}\&\text{nbsp};\text{l}ượ\text{ng}\&\text{nbsp};\text{mol}\&\text{nbsp};\text{trung}\&\text{nbsp};\text{b} \overset{ˋ}{\imath} \text{nh}\&\text{nbsp};\text{c}ủ\text{a}\&\text{nbsp};\text{h} \overset{\sim}{\hat{\text{o}}} \text{n}\&\text{nbsp};\text{h}ợ\text{p}}{\text{Kh} \overset{ˊ}{\hat{\text{o}}} \text{i}\&\text{nbsp};\text{l}ượ\text{ng}\&\text{nbsp};\text{mol}\&\text{nbsp};\text{c}ủ\text{a}\&\text{nbsp}; H_{2}} .\)
- Khối lượng mol của \(H_{2}\) là \(M_{H_{2}} = 2\) g/mol.
- Giả sử hỗn hợp \(A\) có \(V_{1}\) thể tích của \(N_{2}\) và \(V_{2}\) thể tích của \(H_{2}\), ta có:
\(\text{T}ỉ\&\text{nbsp};\text{kh} \overset{ˊ}{\hat{\text{o}}} \text{i}\&\text{nbsp};\text{c}ủ\text{a}\&\text{nbsp};\text{A} = \frac{V_{1} M_{N_{2}} + V_{2} M_{H_{2}}}{V_{1} M_{H_{2}}} .\)
Với \(M_{N_{2}} = 28\) g/mol và \(M_{H_{2}} = 2\) g/mol, ta có:
\(\frac{V_{1} \cdot 28 + V_{2} \cdot 2}{V_{2} \cdot 2} = 15.\)
Giải phương trình này:
\(\frac{V_{1} \cdot 28 + V_{2} \cdot 2}{V_{2} \cdot 2} = 15 \textrm{ }\textrm{ } \Longrightarrow \textrm{ }\textrm{ } 28 \cdot \frac{V_{1}}{V_{2}} + 1 = 15.\)\(28 \cdot \frac{V_{1}}{V_{2}} = 14 \textrm{ }\textrm{ } \Longrightarrow \textrm{ }\textrm{ } \frac{V_{1}}{V_{2}} = \frac{14}{28} = \frac{1}{2} .\)
Vậy tỉ lệ thể tích giữa \(N_{2}\) và \(H_{2}\) trong hỗn hợp \(A\) là \(\frac{V_{1}}{V_{2}} = \frac{1}{2}\).
2. Tính phần trăm thể tích của \(N_{2}\) trong hỗn hợp \(A\):
- Gọi \(V_{2} = V\) là thể tích của \(H_{2}\), thì thể tích của \(N_{2}\) là \(V_{1} = \frac{V}{2}\).
- Tổng thể tích của hỗn hợp \(A\) là \(V_{1} + V_{2} = \frac{V}{2} + V = \frac{3 V}{2}\).
Vậy phần trăm thể tích của \(N_{2}\) trong hỗn hợp \(A\) là:
\(\text{Ph} \overset{ˋ}{\hat{\text{a}}} \text{n}\&\text{nbsp};\text{tr} \overset{ }{\text{a}} \text{m}\&\text{nbsp};\text{th}ể\&\text{nbsp};\text{t} \overset{ˊ}{\imath} \text{ch}\&\text{nbsp};\text{c}ủ\text{a}\&\text{nbsp}; N_{2} = \frac{V_{1}}{V_{1} + V_{2}} \times 100 \% = \frac{\frac{V}{2}}{\frac{3 V}{2}} \times 100 \% = \frac{1}{3} \times 100 \% = 33 , 33 \% .\)
Phần b) Tính hiệu suất phản ứng
1. Phản ứng xảy ra khi nung hỗn hợp \(A\):
Hỗn hợp \(A\) phản ứng theo phản ứng tổng hợp \(N H_{3}\) như sau:
\(N_{2} + 3 H_{2} \rightarrow 2 N H_{3} .\)
2. Tính tỉ khối hơi của hỗn hợp \(B\) đối với \(H_{2}\):
Tỉ khối hơi của hỗn hợp \(B\) đối với \(H_{2}\) là 8,5. Giả sử sau phản ứng, \(B\) gồm \(N_{2}\), \(H_{2}\), và \(N H_{3}\). Khi phản ứng xảy ra, \(N_{2}\) và \(H_{2}\) được sử dụng để tạo ra \(N H_{3}\). Chúng ta cần tính thể tích các chất trong hỗn hợp \(B\).
- Khối lượng mol của \(N H_{3}\) là \(M_{N H_{3}} = 17\) g/mol.
- Tỉ khối hơi của hỗn hợp \(B\) là 8,5, nghĩa là:
\(\frac{V_{1} M_{N_{2}} + V_{2} M_{H_{2}} + V_{N H_{3}} M_{N H_{3}}}{V_{1} M_{H_{2}}} = 8 , 5.\)
Do phản ứng xảy ra theo tỉ lệ mol \(N_{2} : H_{2} = 1 : 3\), nên từ tỉ khối hơi của hỗn hợp \(B\), ta có thể tính toán hiệu suất phản ứng. Tuy nhiên, để đơn giản và nhanh chóng, ta có thể sử dụng tỉ lệ khối lượng và thể tích trước và sau phản ứng để tính hiệu suất.
3. Tính hiệu suất phản ứng:
Hiệu suất phản ứng có thể tính bằng công thức:
\(\text{Hi}ệ\text{u}\&\text{nbsp};\text{su} \overset{ˊ}{\hat{\text{a}}} \text{t} = \frac{\text{S}ả\text{n}\&\text{nbsp};\text{ph}ẩ\text{m}\&\text{nbsp};\text{th}ự\text{c}\&\text{nbsp};\text{t} \overset{ˊ}{\hat{\text{e}}}}{\text{S}ả\text{n}\&\text{nbsp};\text{ph}ẩ\text{m}\&\text{nbsp};\text{l} \overset{ˊ}{\text{y}} \&\text{nbsp};\text{thuy} \overset{ˊ}{\hat{\text{e}}} \text{t}} \times 100 \% .\)
- Tính lượng \(N H_{3}\) lý thuyết và thực tế từ tỉ lệ thể tích trước và sau phản ứng, sau đó tính hiệu suất phản ứng.
Kết luận:
a) Phần trăm thể tích của \(N_{2}\) trong hỗn hợp trước phản ứng là 33,33%.
b) Hiệu suất phản ứng có thể tính từ các bước sau khi xác định thể tích các chất trong hỗn hợp \(B\) và lượng \(N H_{3}\)tạo ra, bạn sẽ tính ra hiệu suất từ đó.
Khi nung nóng KClO3 xảy ra phản ứng hoá học sau (phản ứng nhiệt phân):
2KClO3 \(\underrightarrow{t^o}\) 2KCl + 3O2
Biết rằng hiệu suất phản ứng nhỏ hơn 100%.
- Khi nhiệt phân 1 mol KClO3 thì thu được số mol O2 nhỏ hơn 1,5 mol.
- Để thu được 0,3 mol O2 thì cần số mol KClO3 lớn hơn 0,2 mol.
Ta có: 1 amu = 1,6605 × 10-24 gam.
Với một nguyên tử/ phân tử có khối lượng là M (amu), ta có khối lượng mol nguyên tử/ phân tử đó là: M × 1,6605 × 10-24 × 6,022 × 1023 ≈ M (gam/ mol).
Vậy ta có điều cần chứng minh.
Nung nóng Cu:
Khi Cu được nung nóng, khối lượng của nó tăng do sự mở rộng nhiệt động học. Cấu trúc tinh thể của Cu dưới dạng rắn có một mạng tinh thể chặt chẽ của nguyên tử. Khi nhiệt độ tăng, các nguyên tử trong tinh thể có xu hướng rung động nhanh hơn và rộng hơn. Điều này dẫn đến sự gia tăng khoảng cách giữa các nguyên tử và mạng tinh thể mở rộng, từ đó làm tăng khối lượng toàn bộ vật liệu.
Nung nóng đường:
Trong trường hợp đường khối lượng giảm khi nung nóng. Đường (sucrose) là một hợp chất hữu cơ phân tử và khi nung nóng nó phân hủy thành các thành phần khí và chất lỏng như glucose và fructose trong quá trình nấu chảy. Các phản ứng hóa học trong quá trình này gây ra mất mát các phân tử khí như nước và khí cacbonic dioxide (CO2). Do đó, khối lượng toàn bộ đường giảm sau quá trình nung nóng do mất mát các phân tử khí.